8台のI/Oモジュール、1台のHub、HTTPS経由でGoogle Cloud Pub/Subとリアルタイム連携。ラスベガスでGoogle Manufacturing Data Engine向けFischertechnik Training FactoryデモのモーターとセンサーをすべてVoldenoモジュールが制御した経緯。
# Google Cloud Next '26：Fischertechnik工場デモをVoldenoが駆動
Google Cloud Next '26は2026年4月22日から24日までラスベガスで開催され、32,000人以上の参加者、700以上のブレイクアウトセッション、490以上のスポンサーが集まりました。テーマはエージェンティック・エンタープライズ。ソフトウェア、データ、物理オペレーション全体で組織の代わりに行動するAIエージェントへのGoogleの注力が前面に出ました。
展示フロアのデモの一つに、Fischertechnik Training Factory Industry 4.0 24Vキットをベースにした接続工場モデルがありました。すべての動作、センサー読み取り、I/OイベントはPub/Sub経由でGoogle Manufacturing Data Engineへリアルタイムにストリーミングされました。工場のオーケストレーションとGoogle CloudへのブリッジはVoldenoモジュール上で動いていました。
この記事の要点：住宅や商業用分電盤に設置するのと同じハードウェアが、エンコーダベースの位置決め、コンプレッサ、真空バルブ、数十個のセンサーを、産業オートメーションに求められる精度で駆動しました。工場側のスタック全体は、Hub 1台、I/Oモジュール8台、ANALOG INPUT 1台、1-WIREモジュール1台でした。
# 展示フロアの工場
キットはTraining Factory Industry 4.0 24V（型番554868）です。大学や産業R&D部門がIndustry 4.0を教えるために使う、同じトレーニング装置です。24V版にはPLC接続用のアダプタ基板が付属しており、まさに私たちが置き換えたレイヤーです。
5つのステーションが生産サイクル全体をカバーします：
- HBW（High Bay Warehouse） ワークピースの保管と取出し。コンベア、ラックとの水平軸、垂直軸、伸びるカンチレバーを別々の軸で駆動。各軸にパルスエンコーダと原点スイッチ。
- VGR（Vacuum Gripper Robot） 3軸（垂直、水平、回転）でワークピースをピックアンドプレース。コンプレッサ、真空バルブ、エンコーダ3台。
- MPO（Multi-Processing Station） オーブン、のこぎり、コンベア、ターンテーブル、オーブンとターンテーブル間の真空ピックアンドプレースを統合。モータ5台、空圧バルブ4つ、オーブン照明。
- SLD（Sorting Line with color Detection） アナログ0-10 Vカラーセンサ、3つのスロットレベル光電センサ（白、赤、青）、3つの排出バルブ。ワークピースを色別にビンへ仕分け。
- SSC（Sensor Station with Camera） 2軸カメラヘッド、0-10 Vカラーセンサ、入出庫用光電センサ2つ、インジケータとステータスLED。
カジュアルなガジェットではありません。産業ディストリビューター経由で販売される、本格的な教育・R&Dプラットフォームです。PLCレイヤーをVoldenoモジュールに置き換えることは、通常Siemens S7-1500が置かれる場所に私たちのスタックが座れるかを意図的に試すものでした。
# Voldenoモジュールが駆動したもの
VoldenoハードウェアはDINレールに取り付けました：
- 1× HUB：ロジック展開、Ethernet、リモート更新、Google Cloudへのチャネル
- 8× I/O：合計64デジタル入力と64リレー出力（モジュールあたり2つの独立グループ）
- 1× 1-WIRE：キット各所に5つのSEN1WT3温度センサ
- 1× ANALOG INPUT：SLDとSSCの2つの0-10 Vカラーセンサ用
ステーションごとのI/O予算（Fischertechnikの占有計画より）：
| ステーション | 入力（センサ／スイッチ／エンコーダ） | 出力（モータ／バルブ／照明） | アナログ |
|---|---|---|---|
| HBW | 原点スイッチ4、光電センサ2、エンコーダパルス4（2軸） | コンベア（M1）、ラック方向水平（M2）、垂直（M3）、カンチレバ（M4）、双方向制御 | - |
| VGR | 原点スイッチ3、エンコーダパルス6（3軸） | 垂直（M1）、水平（M2）、回転（M3）双方向、コンプレッサ、真空バルブ | - |
| MPO | 原点スイッチ7、光電センサ2（ベルト端、オーブン） | ターンテーブル（M1）、コンベア（M2）、のこぎり（M3）、オーブンスライド（M4）、ピックアンドプレース（M5）、オーブン照明、コンプレッサ、バルブ4（真空、下降、オーブンドア、ゲート） | - |
| SLD | パルスボタン1、光電センサ5（入力、色検出後、白、赤、青） | コンベア、コンプレッサ、排出バルブ3（白、赤、青） | A4：0-10 Vカラーセンサ |
| SSC | 原点スイッチ2、光電センサ2、エンコーダパルス4（2軸） | 垂直（M1）、回転（M2）双方向、ステータスLED3、オンラインLED1 | A1：0-10 Vカラーセンサ |
5ステーション合計で、デジタル入力約42、デジタル出力約43、アナログチャネル2、1-Wire温度ポイント5です。各I/Oモジュールは8デジタル入力（パルスカウンタモードオプション付き）と8リレー出力を、4チャネルずつ2つの独立グループで提供します。パルスカウンタモードにより、専用モーション制御カードなしで各軸の位置エンコーダを読み取れます。
参照Fischertechnik構成でPWM速度制御するモータは、このビルドではI/Oモジュールのリレー出力によるオン／オフのみで駆動します。全速前進または逆転で、エンコーダと原点スイッチが示す位置まで各軸を移動させるには十分です。
# HubからGoogle Cloudへ、リアルタイム
工場フロアの状態変化はすべてPub/Subトピックに公開されました。エッジからクラウドへの経路は次のとおりです：
- I/Oイベント（入力遷移、出力切替、色読み取り、エンコーダティック、温度更新）がHub上でローカル実行中のロジックブロックに到達
- PubSub::Publishロジックブロックがイベントを整形し、base64エンコードして内部バッファに追加
- バッチサイズまたはバッチタイムアウト上限（通常10メッセージまたは1秒）に達すると、ブロックがJWTに署名し、
oauth2.googleapis.com/tokenでOAuth2アクセストークンと交換し、HTTPS経由でpubsub.googleapis.com/v1/projects/.../topics/...:publishへバッチを公開 - Google Pub/SubがイベントをGoogle Manufacturing Data Engineへ配信。正規化、アセットモデルとの相関付け、BigQueryおよび下流ダッシュボードへの転送
このアーキテクチャが部品表から除くものは大きいです。Node-REDを動かす別のRaspberry Piは不要。MQTTブローカーも不要。OPC UAゲートウェイも不要。HTTP-to-Pub/Subブリッジも不要。HubがPub/Subと直接通信し、TLS保護されたHTTPSチャネルとOAuth2トークンの自動キャッシュ・更新を備えます。
運用上除くものも同様に重要です。ローカル制御ロジックはローカルに留まります。WANが落ちても工場は動き続けます。PubSub::Publishブロックはイベントをバッファし、次の機会に再試行します。バッファが無制限に増えないよう上限を設定可能です。クラウドは通常運用中は連続ストリームを、復旧後はバックフィルされたストリームを、追加の配管なしで受け取ります。
PubSub::Publishブロックの完全なソースはドキュメントで公開しています。JWT署名フロー、OAuth2キャッシュ、バッチ処理、HTTPレスポンス処理を含みます。Hub内の標準Volangとして動作します。
# オートメーションロジックの規模
デモを動かしたプロジェクトには、数百のロジックブロックと、それらを結ぶ1,000以上の接続がありました。ブロックはエンコーダカウント、モータ方向制御、ピックアンドプレースシーケンス、ステーション間連携、光電センサのデバウンス、カラーセンサ閾値、エラー処理、上記のPub/Sub公開経路を処理します。
パルスエンコーダによる位置ベースの動作と厳密な切替タイミングは、通常、専用軸カードを備えたPLCが担うプロファイルです。Voldeno Bus、I/Oモジュールのパルスカウンタ、Hub上の決定論的タイミングで、住宅や小規模商業ビル向けに出荷するのと同じエコシステム内で同じワークロードを駆動できました。
すべてVoldeno Studioで設計し、1回のデプロイでHubへ反映しました。展示中の更新に装置への物理アクセスは不要で、Hubがネットワーク経由で受け取りました。
# スマートホームから工場フロアへ
住宅・商業用分電盤に設置するのと同じモジュールが、年間売上が数十億から数千億ドル規模の企業が集まるイベント向けデモを駆動しました。I/Oモジュール8台。64入力チャネルと64出力チャネル。5ステーション。同時I/Oイベント約85。Hubから直接HTTPSでPub/Sub。4 DIN幅のコントローラ上でローカル実行されるロジック。
製品が示すこと：Voldeno BusとVoldeno Studioは照明シーンや暖房スケジュールに限定されません。同じスタックが位置ベースのモーション制御、産業グレードのクラウド連携、精密タイミングを扱います。今日の顧客が運用するより典型的な用途（住宅設備、ボイラー室、灌水、小規模商業サイトのBMS連携）にとって、Fischertechnikデモはトップダウンの実証です。Industry 4.0装置で成立するなら、一般住宅の分電盤には十分な余裕があります。
# 自分で組み立てる
同じフローを自社ハードウェアで試したい場合：
- Voldeno Studioは無料ダウンロード。独自のロジックブロックを構築し、I/Oモジュールを設定し、Google CloudへのPub/Subストリームを接続。ダウンロードページから始められます。
- チームに相談。展示会、大学ラボ、GCPへHTTPS直結の実産業導入向けデモが必要なら、お問い合わせください。設置業者・インテグレータ向けパートナーシップはProfessionalsページをご覧ください。